Systematyka jako dziedzina biologii

Systematyka ? jest to dziedzina biologii zajmująca się klasyfikacją żywych organizmów czyli podziałem organizmów na jednostki systematyczne, a więc taksony zgodnie z regułami taksonomii.
Szacuje się że na ziemi żyje 1,7 miliona gatunków bądź nawet więcej. I właśnie dzięki systematyce może jakość ogarnąć i uporządkować. Ułatwia ona też bardzo prace wszelkim biologom poczynając od zoologów i botaników aż po biogeografów czy ekologów. Lecz nie chodzi tu tylko o cel praktyczny. Systematycy analizują podobieństwa oraz różnice między gatunkami próbują ustalić pokrewieństwa ewolucyjne między nimi a także tymi które żyły miliony lat temu.

Twórca nowożytnej systematyki jest Linneusz. Zapoznajmy się trochę bliżej z jego osobą.
Karol Linneusz, szwedzki przyrodnik, autor łacińskiego dzieła Systema naturae (porządek przyrody) w którym opisał podstawy stworzonego przez siebie systemu klasyfikacji organizmów oraz dwuimiennego nazewnictwa biologicznego czyli nomenklatury binominalnej. Każdy gatunek otrzymał podwójną łacińską nazwę rodzajową i gatunkową. Oto kilka przykładów..

Pierwszy człon jest nazwą rodzajową
Drugi natomiast człon pisany mała literą, tak zwany epitet gatunkowy, który określa z pierwszym członem nazwę gatunku.
Nazwy gatunkowe wyróżnia się kursywą.

Owe gatunki zbiera się w rodzaje, a te w wyższe jednostki systematyczne.
Linneusz wyróżniał 6 szczebli hierarchii. A są to
Gatunek rodzaj rząd gromada lub klasa królestwo cesarstwo
Z czasem w miarę poznawania coraz większej liczby organizmów dodano więcej szczebli
Typ między królestwem a gromadą, rodzinę między rzędem a rodzajem. Następnie doszło jeszcze kilka pomocniczych szczebli tj. podgatunek czy nadrząd
Cesarstwo i odmiana były rzadko używane.

Rok 1758 ? data opublikowania 10 wydania Linneusza, uznaję się ją jako datę początkową współczesnej systematyki zoologicznej.
Czyli zamieszczone w tej księdze i późniejszych nazwy łacińskie są nazwami naukowymi.

Każdy uczony opisujący nowy organizm ma prawo nadać mu nazwę oczywiście dwuczłonową. Musi wskazać przy tym miejsce tego organizmu w systemie. Konieczny jest też opis charakterystycznych cech które wraz z ilustracja umożliwiają odróżnienie tego gatunku od innych. Obowiązkowe jest tez wyznaczenie okazu typowego, do którego będzie przywiązana nowa nazwa. Okaz ten musi być też złożony i zabezpieczony w publicznej instytucji np. w muzeum, aby inni badacze mieli do niego łatwy dostęp. Opis nowego gatunku powinien zostać opublikowany w czasopiśmie lub inny wydawnictwie z uwzględnieniem źródłosłowu i znaczenia nazwy, a także wskazanie jej rodzaju gramatycznego.
Jednostki systematyczne wyższego rzędu tworzy się ze wskazaniem typowych gatunków. Dąży się do ujednolicenia końcówek nazw jednostek danego szczebla.
Nie można zmieniać stosowanych nazw, nawet jeśli są nietrafne. Jednak jeśli organizm otrzymał w przeszłości wiele nazw to przypisuje mu ta najstarsza, nadana po roku 1758.
Zgodnie z tą regułą, reguła priorytetu, Brontozaur został Apatozaurem. Niekiedy konieczne zmiany sprawiają ze ten sam gatunek może nosić różne nazwy, zwłaszcza w publikacjach pochodzących z różnych okresów.

Systemy klasyfikacji

Systemy klasyfikacji dzielą się na sztuczne i naturalne. System Linneusza był systemem sztucznym opartym na pewnych łatwych do zastosowania kryteriach morfologicznych i anatomicznych . taki system jest wygodny w zastosowaniach praktycznych.
Za pomocą komputera można zakodować numerycznie bardzo wiele cech licznych organizmów i automatycznie je posortować. Taki kierunek nazywamy taksonomią numeryczną albo fenetyką.
Nie zyskał jednak trwałego znaczenia w odróżnieniu od innego nurtu wypracowanego w połowie XX wieku przez niemieckiego biologa Williego Henniga który ogłosił założenia systematyki filogenetycznej. Zamierzał on ukazać przez systematykę związków pokrewieństw ewolucyjnych między organizmami. Takie systemy, zwane naturalnymi, starają się połączyć ze sobą organizmy pokrewne a nie tylko podobne. Doskonałym przykładem są tu wieloryby, bo mimo rybiego wyglądu należy przecież do ssaków, do których należą też kret czy nietoperz.
Już Darwin pokazał, że metaforą złożoności życia nie jest drabina lecz drzewo.
Systematycy chcą by gałęziami drzewa filogenetycznego były jednostki systematyczne, a na ich końcach znajdowały się gatunki.
Dopiero w II połowie XX w Ernst Mayr, wybitny ewolucjonista stworzył biologiczną definicję gatunku, zgodnie z nią gatunek obejmuje wszystkie organizmy mające wspólna pulę genowa ( czyli sumę genów wszystkich osobników) mogące się swobodnie krzyżować w naturze i dawać płodne potomstwo. Gatunki należące do jednego rodzaju zwykle się nie krzyżują albo ich potomstwo jest mniej żywotne lub niepłodne. ( np. muł)
Tworzenie systemów naturalnych wymaga żmudnych badań paleontologicznych i porównawczych wszystkich gatunków, dlatego biolodzy od dawna borykali się z problemem odtworzenia przebiegu ewolucji. Niektóre organizmy, zwłaszcza te występujące masowo i mające twarde części ciała mogą tak częsta zachowywać się w skalach jako skamieniałości, że ich ewolucje daje się prześledzić na pod. Materiałów kopalnych. Zwykle jednak zapis kopalny jest pełen luk.
Dlatego systematycy o pokrewieństwie wywnioskowali głównie z anatomii porównawczej. Organizmy mające struktury złożone z podobnych elementów w tym samym miejscu, są na pewno spokrewnione. Takie narządy nazywamy homologicznymi, nawet jeśli nie są zbyt podobne.
Czasem zdarza się konwergencja ,czyli ewolucja zbieżna organizmów należących do odległych grup systematycznych, lub paralelizm ewolucyjny, czyli ewolucja równoległa odrębnych ale spokrewnionych ze sobą szczepów.
Dochodzi wtedy do powstania podobnych, analogicznych cech u organizmów różnych. Podobieństwo może dotyczyć narządów ? nazywamy je wówczas analogicznymi. Podobny tryb życia różnych organizmów może prowadzić do ich zewnętrznego podobieństwa. Takie podobieństwa mogą wprowadzić w błąd.
Dlatego Hennig domagał się szczegółowego wyliczenia wszystkich cech uwzględnionych przez badacza w analizie gatunku i formalnego ich przedstawienia w postaci łatwej do sprawdzenia przez innych uczonych. Z czasem okazało się że takie wykazy i tabele doskonale nadają się do obróbki komputerowej. Dobrym też materiałem do takich porównań są sekwencje kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) Od niedawna porównywanie DNA stało się ważnym narzędziem badawczym systematyków.
Obecnie komputery mogą natychmiast stworzyć setki drzew rodowych zwanych kladogramami. Od tych drzewkowatych diagramów, zwolenników Henniga zaczęto nazywać kladystami. Kladystyka przyjęła się też jako potoczny synonim systematyki filogenetycznej.
Tworząc kadogramy , przyjmuje się zasadę wyboru drzew najoszczędniejszych, czyli takich, w których obserwowany rozkład cech można uzyskać, czyniąc jak najmniej zabiegów.
Czyli najbliżej spokrewnione są te organizmy które dzieli najmniej różnic.
Badacze starają się połączyć formalna systematykę z równoległym stosowaniem metod kladystycznych do przedstawiania szczegółów pokrewieństw między taksonami.
Obecnie w systematyce zachodzą bardzo głębokie zmiany prowadzące do przebudowy całego dotychczasowego systemu.